Page 135 - 《摩擦学学报》2021年第6期
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920                                     摩   擦   学   学   报                                 第 41 卷

                                                z/μm                                                z/μm
                 (a)                                                   (b)                             16
                                                                                                       14
                                                                           2.0
                   y/mm 1.0                                               y/mm  1.0                    12
                                                    15
                    0.5
                    0                                                                                  10
                                                    10
                                                                                                       8
                                                                           0
                                                                                                       6
                      0   0.5  1.0  1.5  2.0  2.5
                                 x/mm               5                        0  0.5  1.0  1.5  2.0  2.5  4
                                                                                    x/mm
                                                                                                       2
                                                    0                                                  0
                                                z/μm                                                 z/μm
                 (c)                                                   (d)
                                                    12
                                                                                                        8
                                                                        1.0
                                                    10                                                  7
                      1.0
                     y/mm  0.5                      8                y/mm  0.5                          6
                       0                                               0                                5
                                                    6                                                   4
                        0   0.5  1.0  1.5  2.0  2.5                      0.0  0.5  1.0  1.5  2.0   2.5  3
                                                    4
                                 x/mm                                                x/mm               2
                                                    2                                                   1
                                                                                                        0
                                                    0
                 (e)                              z/μm                 (f)                          z/μm

                                                     5
                                                                                                        15
                        1.0                                               1.0
                                                     4
                      y/mm  0.5                                          y/mm  0.5
                                                     3                                                  10
                        0                                                 0
                                                     2
                                                                                                        5
                         0      0.5     1.0     1.5                         0      0.5    1.0     1.5
                                   x/mm              1                                x/mm
                                                     0                                                  0

                             Fig. 9  3D profiling images of worn surfaces of CoCrFeMoNiC x  medium-entropy alloys:
                                            (a) C 0 , (b) C 1 , (c) C 2 , (d) C 3 , (e) C 4  and (f) C 5
                         图 9    CoCrFeMoNiC x 中熵合金磨痕的三维形貌图:(a) C 0 ,(b) C 1 ,(c) C 2 ,(d) C 3 ,(e) C 4 和(f) C 5

                图10为CoCrFeMoNiC 中熵合金磨痕微观形貌的                    域(图10中的A、B、C、D、E和F区域)元素含量的EDS分
                                   x
            SEM二次电子像照片. 从图10中可以看出,合金的磨                         析结果. 合金磨痕表面黑色区域中O和Si的含量均高
            痕表面沿滑动方向分布着大量的犁沟、磨屑、少量的                            于合金的名义成分. 因此推断黑色区域发生了摩擦氧
            微裂纹以及黑色的岛状区域. 随着C含量的增加,黑色                          化,并且伴随有对偶Si N 的转移. 这是由于较高的滑
                                                                                    4
                                                                                  3
            区域的面积整体呈现增大的趋势. 合金磨损表面的犁                           动速度和法向载荷的作用促使磨痕表面温度急剧升
            沟和磨屑等磨损特征主要是由于对偶Si N 球在摩擦                          高,在磨痕表面造成摩擦氧化现象,形成1层摩擦氧化
                                               3
                                                 4
                                                                                                    [24]
            过程中对合金表面不断犁削造成的,是典型的磨粒磨                            物膜,使磨痕表面的氧含量高于其他区域 . 摩擦氧
            损形式. 磨痕表面少量微裂纹的产生归因于摩擦过程                           化物膜层的形成一定程度上阻隔了Si N 和合金的直
                                                                                                3
                                                                                                  4
            中对偶球反复碾压合金表面造成的疲劳磨损. 另外,                           接接触,从而减少合金的磨损,提高其耐磨性                   [12, 25] . 此
            对偶球犁削合金产生的严重塑性变形也是造成表面                             外,对偶球的微凸体将难以压入强度、硬度和韧性同
            出现微裂纹的另一重要原因            [22-23] .                  时增加的合金表面,造成磨粒磨损作用减弱,使其耐
                表4为CoCrFeMoNiC 中熵合金磨损表面黑色区                     磨性显著改善. 合金中少量碳化物的出现对配副
                                  x
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